Mi az Iapetus-szal?

Pin
Send
Share
Send

Noha a Szaturnusz holdja Iapetusot először 1671-ben fedezte fel Giovanni Cassini, viselkedése rendkívül furcsa volt. Cassini csak 1705-ben vette észre Iapetusot a keleti oldalon, de jobb távcsövet vett igénybe, mert az Iapetus oldalán, amikor kelet felé mutatott, két teljes magnitúdó sötétebb volt. Cassini feltételezte, hogy ennek oka egy világos félteke, amelyet Iapetus nyugati irányában mutattak be, és egy sötét, ami keletre látható az árapály-reteszelés miatt.

A távcsövek fejlődésével ennek a sötét megoszlásnak az oka sok kutatás tárgyát képezte. Az első magyarázat az 1970-es években érkezett, és egy nemrégiben írt cikk összefoglalja az ezen a lenyűgöző műholdon eddig elvégzett munkát, és kiterjeszti azt a Szaturnusz más holdjainak nagyobb kontextusára.

Az Iapetus egyenetlen megjelenítésének jelenlegi modelljének alapját először Steven Soter, a Carl Sagans egyik írója javasolta. Világegyetem sorozat. A Nemzetközi Csillagászati ​​Szövetség kollokviuma során Soter javasolta, hogy a Szaturnusz másik holdjának, a Pheobe-nek a mikrométeres bombázása befelé sodorjon, és Iapetus vegye fel. Mivel az Iapetus mindig az egyik oldalát a Szaturnusz felé nézi, ez hasonlóképpen azt a vezető élt is biztosítja, amely előnyösen felveszi a porrészecskéket. Ennek az elméletnek az egyik legnagyobb sikere az, hogy a sötét régió központja, a Cassini Regio néven közvetlenül a mozgás útja mentén helyezkedik el. Ezenkívül 2009-ben a csillagászok új gyűrűt fedeztek fel a Saturn környékén, Phoebe retrográd pályája után, bár kissé a hold belsejében, és ezzel felvetették a gyanút, hogy a porrészecskék befelé sodródnak, a Poynting-Robertson hatás miatt.

A Cassini-misszió képeit áttekintő csillagászok egy csoportja 2010-ben megfigyelte, hogy a színek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek nem igazán felelnek meg Soter elméletének. Ha a porból való lerakódás lett volna a történet vége, akkor várható volt, hogy a sötét régió és a fény közötti átmenet nagyon fokozatosan megy végbe, mivel az a szög, amelyben a felületre ütköznek, meghosszabbodik, és eloszlatja a bejövő port. A Cassini-misszió azonban felfedte, hogy az átmenetek váratlanul hirtelen voltak. Ezenkívül az Iapetus oszlopjai is fényesek voltak, és ha a por felhalmozódása olyan egyszerű, mint ahogy Soter javasolta, akkor azokat is kissé be kell vonni. Ezenkívül a Cassini Regio spektrális leképezése rámutatott, hogy spektruma jelentősen különbözik a Phoebe spektrumától. Egy másik lehetséges probléma az volt, hogy a sötét felület több mint tíz fokkal eljutott a vezető oldal mentén.

A felülvizsgált magyarázatok azonnal megjelentek. A Cassini csapata azt állította, hogy a hirtelen átmenet az elszivárgó hőhatásnak tudható be. Amint a sötét por felhalmozódott, több fényt fog elnyelni, átalakítva hőre, és elősegítette a fényes jég tovább szublimálását. Ez viszont csökkentené az általános fényerőt, ismét növeli a fűtést, és így tovább. Mivel ez a hatás felerősítette a színt, magyarázatot adhat a hirtelen átmenetre ugyanúgy, mintha a kép kontrasztja módosítja a színek közötti fokozatos átmeneteket. Ez a magyarázat azt is megjósolta, hogy a szublimált jég körül tud mozogni a hold legtávolabbi oldalán, lefagyva és fokozva a többi oldal és a pólusok fényességét.

A spektrális különbségek magyarázata érdekében a csillagászok azt javasolták, hogy Phoebe nem az egyetlen közreműködő. A Saturn műholdas rendszerében több mint három tucat szabálytalan műholdak vannak sötét felülettel, amelyek szintén potenciálisan hozzájárulhatnak, megváltoztatva a kémiai összetételt. De bár ez ijesztően egyenes megoldásnak tűnt, a megerősítés további vizsgálatot igényel. Az új tanulmány, amelyet Daniel Tamayo vezetett a Cornell Egyetemen, elemezte annak hatékonyságát, amellyel különféle más holdak képesek a por előállítására, valamint azt a valószínűséget, amellyel Iapetus felszedheti azt. Érdekes, hogy eredményeik azt mutatták, hogy a mindössze 18 km átmérőjű Ymirnek „nagyjából ugyanolyan fontos tényezőnek kell lennie az Iapetus porának, mint a Phoebe-nek”. Noha a többi hold egyik sem függetlenül úgy tűnt, hogy olyan erős porforrás, a fennmaradó szabálytalan, sötét holdokból származó por összege legalább olyan fontos, mint Ymir vagy Phoebe. Mint ilyen, a spektrális eltérés magyarázata megalapozott.

Az új probléma, azaz a por elterjedésének nehézsége a hold vezető oldalán, szintén kifejtésre kerül az új cikkben. A csapat azt javasolja, hogy a por körüli pálya excentrikus képességei lehetővé tegyék a hold számára, hogy furcsa szögben, a vezető féltekén kívülre lépjen. Az ilyen excentricitások a sugárzás révén könnyen előállíthatók, még akkor is, ha a származó test pályája nem volt excentrikus. A csapat gondosan elemezte ezeket a hatásokat, és olyan modelleket készített, amelyek képesek megfelelni a por eloszlásának az élvonal mentén.

Úgy tűnik, hogy ezeknek a felülvizsgálatoknak a kombinációja biztosítja Soter alapvető előfeltevését. További vizsgálat azt látná, hogy más nagy műholdak, például az Iapetus is mutat-e porlerakódás jeleit, még ha nem is annyira csillagosan osztva, mivel a legtöbb többi hold hiányzik a szinkron pályáról. Valójában azt találták, hogy a holdi Hyperion sötétebb régiói egyesülnek krátereikben, amikor Cassini 2007-ben csak kevés volt. Ezek a sötét régiók hasonló spektrumokat mutattak, mint a Cassini Regioé. A Szaturnusz legnagyobb holdja, a Titán szintén árapályosan zárva van, és elvárható, hogy a részecskék elsöpörjék a szélén, de vastag légköre miatt a por valószínűleg egész holdra terjed. Noha nehéz megerősíteni, egyes tanulmányok azt sugallják, hogy az ilyen por hozzájárulhat a Titan légköri homályos kiállításaihoz.

Pin
Send
Share
Send